Do LCD ao MicroLED: Revelando os Princípios Fundamentais e a Evolução das Tecnologias de Display Convencionais

Fundamentos e Classificação de Tecnologias de Display

O cerne da indústria de telas planas (FPD) reside na tecnologia de conversão eletro-óptica, que gera e modula a luz por meio de sinais elétricos para produzir imagens. As principais tecnologias de telas atuais incluem principalmente LCD, OLED e MicroLED. Todas essas tecnologias se baseiam no princípio da mistura das três cores primárias — vermelho, verde e azul (RGB) — para obter a colorização.

O LCD (Liquid Crystal Display), como a solução de exibição mais madura e amplamente adotada, opera com base no seguinte princípio fundamental: uma unidade de retroiluminação emite luz branca, que passa por polarizadores e uma camada de cristal líquido antes de atingir filtros de cor RGB para produzir as três cores primárias. Por fim, o brilho de cada pixel é ajustado controlando a orientação das moléculas de cristal líquido por meio de tensão aplicada. Esse processo depende do trabalho coordenado de vários componentes principais: a unidade de retroiluminação, a matriz TFT, a camada de cristal líquido e os filtros de cor.

Análise aprofundada e evolução da tecnologia LCD

Estruturas tradicionais de LCD apresentam limitações inerentes em seus sistemas de retroiluminação — todo o painel de retroiluminação permanece constantemente iluminado, resultando em um consumo de energia relativamente alto. Para resolver esse problema, a indústria introduziu a tecnologia de aprimoramento da retroiluminação MiniLED, que divide a retroiluminação em centenas ou até milhares de zonas controladas independentemente, cada uma equipada com minúsculos chips de LED que podem ser ligados ou desligados individualmente, melhorando significativamente o contraste e a eficiência energética. A tecnologia de pontos quânticos (QLED) é outro grande avanço, em que a luz azul excita nanomateriais de pontos quânticos (2-10 nm) de diferentes tamanhos para produzir luz vermelha e verde pura, que então se combina com a luz azul para formar luz branca de alta qualidade. Essa tecnologia foi reconhecida com o Prêmio Nobel de Química em 2023.

Em termos de matrizes TFT, a evolução dos materiais dos canais semicondutores impulsionou diretamente melhorias no desempenho dos displays. Do silício amorfo inicial (a-Si:H) ao silício policristalino de baixa temperatura (LTPS, fabricado usando um processo de recozimento a laser excimer XeCl de 308 nm) e, em seguida, aos semicondutores de óxido (como a-IGZO), o aumento contínuo da mobilidade da portadora permitiu que os displays suportassem resoluções e taxas de atualização mais altas. Inovações em materiais de camada de cristal líquido são igualmente cruciais, com diferentes métodos de alinhamento (como TN twisted nematic, IPS in-plane switching e alinhamento vertical VA) oferecendo ângulos de visão, tempos de resposta e características de contraste variados.

Comparação de modularização e tecnologia de exibição

Um módulo LCD (LCD Module) serve como uma solução de exibição completa, integrando uma tela LCD, circuitos integrados de driver, um sistema de retroiluminação e interfaces de conexão. Vale ressaltar que MiniLED e QLED ainda se enquadram essencialmente na categoria de tecnologia LCD, representando melhorias no sistema de retroiluminação, enquanto IPS/TN/VA referem-se a inovações em materiais de camada de cristal líquido. Comparados à tecnologia OLED, os LCDs, embora exijam um sistema de retroiluminação, oferecem vantagens em termos de vida útil e custo. O MicroLED é considerado a tecnologia de exibição de última geração, combinando a alta estabilidade do LCD com as vantagens de autoemissão do OLED, embora ainda enfrente desafios na tecnologia de produção em massa.

Como fabricantes de monitores LCD, precisamos selecionar soluções tecnológicas adequadas com base nos cenários de aplicação. Ao personalizar telas LCD, é essencial considerar de forma abrangente a combinação do tipo de retroiluminação (LED convencional/MiniLED/ponto quântico), material TFT (a-Si/LTPS/Óxido) e modo de cristal líquido (TN/IPS/VA) para atender aos requisitos específicos do cliente em relação ao consumo de energia, resolução, taxa de atualização e custo. Essa abordagem modular à tecnologia é a lógica central por trás do desenvolvimento de produtos de monitores modernos.

Sobre a CNK

Fundada em Shenzhen em 2010, a CNK Electronics (abreviadamente CNK) expandiu sua fábrica líder mundial em Longyan, Fujian, em 2019. É uma empresa especializada e inovadora, especializada em design, desenvolvimento, produção e vendas de displays. A CNK oferece aos clientes uma gama completa de módulos, soluções e serviços de displays de pequeno e médio porte com excelente custo-benefício e excelente qualidade em todo o mundo. Orientada em tecnologia e alta qualidade, a CNK mantém o desenvolvimento sustentável e trabalha para oferecer aos clientes serviços melhores e mais estáveis.